| 研究課題/領域番号 |
21J12120
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
山栗 祐樹 金沢大学, 自然科学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 地盤工学 / 剛塑性有限要素法 / シェイクダウン解析法 / 3次元解析 / 極限支持力 / 組合せ荷重 / 繰返し荷重 / 地盤補強 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，数値塑性力学に基づく3次元解析により，地盤の支持性能評価の新たな展開に取り組む．具体的には，次の3つの研究項目に取り組む．(1)3次元解析による地盤支持性能評価の高精度化を図る．(2)構造体を含む複合地盤支持力の3次元一体解析法を開発する．(3)荷重変動の影響を考慮するため，シェイクダウン解析への拡張を図る．
(1)では，3次元的な支持力発現メカニズムを明らかにする．(2)では，構造体自身及び構造体と周辺地盤の相互作用のモデル化を行い，複合地盤の支持特性を評価できる手法を開発する．(3)では，シェイクダウン解析により，性能設計に必要な破壊確率や信頼性を評価できる手法を開発する．
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| 研究実績の概要 |
本研究は数値塑性力学に基づく3次元解析により，地盤の支持性能評価の新たな展開に取り組むものである．最終年度では以下の2点に取り組んだ．
(1) 組合せ荷重に対する浅い基礎の支持力解析法の開発と支持力評価：軸対称問題である円形基礎の支持力解析を行うために，適切な境界条件を設定できるようにプログラムを改良した．次いで，円形基礎と正方形基礎に対して傾斜荷重を載荷した時の地盤の支持特性を調査した．その結果，円形基礎と正方形基礎で同じ支持力曲面（極限水平荷重と極限鉛直荷重の関係）が得られた．
(2) 補強材で改良した地盤の複合地盤の支持解析法の開発：杭や矢板（以下，補強部材）などで補強した基礎構造物（複合基礎）の支持特性を調査するために，これまで開発してきた補強土地盤の支持力解析法を改良した．具体的には，補強部材の曲げ強度を任意に設定できるよう解析手法を改良した．次いで，改良手法を用いて複合基礎の傾斜荷重に対する支持力特性を調査した．その結果，補強部材の曲げ抵抗の働きが支持力増加に大きな影響を与えること，水平荷重の場合は鉛直荷重の場合に比べて支持力の増加割合が大きいことが分かった．
最終年度で得られた成果を国内学会（地盤工学研究発表会，応用力学シンポジウム）で発表する予定である．
本研究課題を通して，地盤の支持性能評価に資する数値塑性力学に基づく3次元解析ツールを開発できたと考えられる．また開発した解析ツールを用いて地盤の支持性能に関する新たな知見を得ることができた．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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